东风发动机主要零件的加工工艺和设备(笔记)

一、它提供了一套进行改进和如何最好地实施这些改进的管理理念和管理原则。读这本书领悟到一些原则如下：1，瓶颈上一个小时的损失是整个系统的一个小时的损失，而非瓶颈资源节省的一个小时无益于增加系统产销率；2，非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销率，而且会使库存和运营费用增加；3，追求物流的平衡，而不是生产能力的平衡。即使企业的生产能力充分利用了，但是产品并非都能恰好符合当时市场的需求，必然有一部分要积压。生产能力的平衡实际是做不到的。因为波动是绝对的，市场每时每刻都在变化；生产能力的稳定只是相对的。所以必须接受市场波动这个现实，并在这种前提下追求物流平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步，以求生产周期最短、在制品最少；4，充分利用资源不意味着就能获得最大的产出。目标一书虽然是本以企业组织为纲的小说式的管理丛书，其蕴含的原理却是能通用到全部组织，甚至一个国家组织当中的，通读整篇文章让我学会了组织中统一的目标的必要性，消除短板的策略，科学而艺术的进行管理，这些知识将会在我以后的工作和学习中让我受益无穷。二、凸轮轴加工传统材料：优质碳素钢、合金结构钢、冷激铸铁、可锻铸铁、珠光体球墨铸铁及合金铸铁等。1、凸轮轴的粗加工的传统工艺方法是采用靠模车床及液压仿形凸轮铣床，铣削的凸轮尺寸精度和形状都优于车削，事直接进行精磨。对于加工余量大，较为先进的加工方法为采用CNC凸轮铣床（无靠模），铣削方法有外铣和轮廓回转铣削两种。提供外铣技术的公司主要有：HELLER公司，日本小松、日本片冈等。2、长期以来，凸轮轴磨床采用靠模，滚轮摆动仿形机构。现凸轮磨床完全靠CNC控制获得精密的凸轮轮廓，同时工件无级变速旋转，广泛采用CBN（立方氮化硼）砂轮加工凸轮轴，这不仅摆脱了靠模精度对凸轮精度的影响，而且砂轮的磨损不影响加工精度。目前能提供这种技术的公司有：美国Landis公司、英国Landis公司、日本NTC、丰田工机、德国的Kopp公司、Schaudt公司及Junker公司；意大利的Saimp公司等。典型设备介绍：1）、Landis（兰迪斯）磨床a、采用高刚性、高强度合金铸铁床身，砂磨在静压导轨上移动，砂磨轴承采用高载荷静压轴承驱动砂轮采用超精密的调速电机进行磨削进程中的补偿以实现恒速磨削，砂轮的修整能进行自动补偿；b、该机床可使用CBN砂轮，使用CBN时砂磨每次的修整量是0.00075—0.00150mm；c、工作台拖板的移动采用重载荷、精密滚珠丝杆，编程控制往复运动；d、工件回转主轴采用超精密长寿命轴承，并采用变频无刷伺服电机直接驱动而取消皮带或齿轮驱动方式。工作台拖板、砂轮轴架、主轴运动均采用闭环伺服驱动；e、砂轮修整安装在砂轮架上自动修整：1、金刚石滚轮修整；2、CNC编程修整；f、采用Landis3200CNC控制系统。该机床达到的精度：1、轮廓精度总升程误差0.01mm2、每度升程误差≤0.0025mm3、角度相位误差（凸轮到凸轮）0.25°4、基圆尺寸误差±0.012mm砂轮恒线速度从30m/s到60m/s，可无级调速。２）、Junke（勇克）的凸轮磨床a、采用了CBN砂轮高速磨削技术和最新的数控技术；b、可采用切入磨方式，也可附加一个摆运动（加工锥形凸轮）；c、采用３轴Ｆanuc的CNC控制系统，有较高的柔性。Junker公司有一种直接从铸件、锻件毛坯一次装夹完成凸轮加工的技术（专利），采用带槽的砂轮，冷却效果好（采用高压油，过滤精度为10μmm，采用静电过滤有过多油雾的空气）。３）、德国haudt公司a、采用流体动压轴承，主轴采用气封技术，用变频AC马达驱动；b、带有自动动平衡装置；c、采用滚动导轨。关于是CBN砂轮的特点：１、砂轮磨损非常缓慢，修整量小；２、砂磨价格昂贵，约为传统砂轮的40——60倍；３、加工效率及加工质量比传统砂轮好，且加工件的表面粗糙度比较均匀（传统砂轮线速度为40——60m/s，CBN砂轮可达80——160m/s）；４、砂轮直径较低小，一般小于φ700mm；５、对管理要求高，操作不当或磕碰伤都会造成较大损失。二、连杆加工传统材料：中碳钢、中碳合金钢、非调质钢、粉末冶金等。１、毛坯连杆毛坯的各项在求中，最大的问题是重量和厚度方向的精度。为保证这两项要求，除了锻造设备处，模具的质量是至关重要的，只有采用CAD/CAM模具制造技术，才能保证模具的重复制造精度，从而保证连杆毛坯的厚度和重量公差。连杆传统的热处理方法是调质，现较为先进的连杆热处理方法是锻造余热淬火。连杆最常用的、最有效的强化方法是喷丸处理。２、机械加工对配合精度要求待别高的部位，如连杆小头衬套孔，需进行尺寸分组；应遵循基准统一原则，尽量避免基准的更换，以减少定位误差；１）、大小头两端面加工：连杆大小头两端面是整个机加工过程中的定位基准面，关且对大、小头孔都有着位置精度要求。所以第一道工序都是加工大小头两端面。磨削加工：要求毛坯精度较高，磨削的生产率高、精度高。磨削方式有：立式圆台磨床（双轴或多轴）、立式双端面磨床、卧式双端面磨床。A、式圆台磨。缺点是加工时冷却比较困难，容易出现工件烧伤。此种工艺已淘汰。B、卧式双端面磨床。提供此类设备的厂家为：德国Diskus公司、意大利Giustina公司、美国的Gardner公司。特点：加工效率高，能切削余量大，加工精度高。粗磨单边余量为1.25mm，精磨为0.3mm.。C、立式双端面磨床。由于连杆自重的影响，会导致下面砂轮垢磨削量大于上面砂轮的磨削量。提供此类设备的厂家有：：德国Diskus公司、美国的Gardner公司和日本片冈公司等。2）、结合面的加工：连杆大头孔有直剖口，也有斜剖口；定位方式有螺栓定位、齿形定位、定位销定位等。3）、大、小头孔的加工国内传统工艺：钻、镗（或钻、拉；钻、扩、铰）小头孔切开连杆及盖扩或粗镗大头孔半精镗精镗珩磨国外工艺：钻、精镗小头孔粗镗大头孔半圆并双面倒角切开连杆及盖半精镗精镗有的公司在半精镗后松开连杆螺栓，使内应力重新分布后，再将螺栓紧固，然后再精镗，从而保证连杆在使用时的精度，提高了二次装配的圆度。为了确保大、小头孔的中心距和两孔的平行度，精加工大、小孔都采用同时加工的工艺。采用拉镗工艺便于消除镗孔时的退刀痕（精镗），半精镗采用推镗，用一种机械、液压装置使拉镗时精镗刀片伸出。可提供成套连杆设备的著名厂家有：美国的GeddingsLewis公司、Ingersoll公司；德国的Ex-cell-o公司、Alfing公司、Vogland公司；奥地利Krause公司；日本TOYO公司、东芝机械公司；法国AES公司等。可提供珩磨设备的厂家有：德国的Nagel公司、Gehring公司；美国的巴恩斯钻床公司；日本的TOYO公司等。称重去重自动线：德国的申克公司。提供连杆综合测量机的著名公司有：意大利的Marposs公司、美国的AirGage公司。连杆加工的先进工艺：撑断加工能够提供连杆撑断成套工艺设备的厂商有：德国Alfing公司、Ex-cell-o公司、Mauser公司。可采用撑断工艺的连杆材料：C70S6BY（高碳钢）、GTS65（可锻铸铁）、GGG70（球墨铸铁）。三、缸体加工1、缸体材料：灰口铸铁、合金铸铁、蠕墨铸铁、铝合金、镁合金等。2、为了提高机床精度保持性，广泛采用镶钢导轨（HRC59-62）、滑鞍贴塑技术，对强力切削及高精度设备则采用滚珠导轨、滚柱导轨或静压导轨。3、机加工刀具：大平面铝件加工普遍采用金钢石铣，铸铁件则普遍用用硬质合金可转位密齿铣刀，镗缸孔采用陶瓷及CBN材料等高效刀具。在孔的加工中大量运用了结构复杂的复合刀具。4、机加工1）、大平面加工加工方法：a、粗铣精铣工艺（柔性好）b、粗拉精铣工艺2）、主轴承孔的加工曲轴孔是多档的间断长孔，其尺寸精度、圆度、同轴度、表面粗糙度均有严格要求，为保证同轴度要求，精镗一般选用单面镗床，为克服主轴过长、刚性差的缺点，在镗杆上加硬质合金键条，并在夹具上设有相应的导套。采用多刀头、拉式镗杆（刚性好），有利于提高加工质量。为了保证止推面与主轴承孔的垂直度，镗杆一般装有径向走刀装置，一次走刀中完成主轴承孔和止推面的加工。主轴承孔的珩磨是在立式珩磨机上进行的，机床主轴工作行程较长，为提高珩磨精度，保证主轴承孔的同轴度，采有长珩磨条。采用铰珩工艺，刀具基体上嵌入金刚石微粒或镀上一层金刚石涂层（D115）。金刚石微粒的粒度对铰珩表面质量影响较大，铰珩对前道工序的质量要求较严，一般要求精镗或粗珩。3）、缸孔的加工对于无缸套、封闭水套的缸孔的加工采用工艺：粗镗半精镗精镗珩磨（多采用平台珩磨）粗镗时，采用多轴镗床进行强力切削，镗头由数把刀组成。精镗缸孔采用单刀头往复行程切削，镗头向下时由一个刀头对缸孔半精镗，镗头返回时，半精镗刀头退回，精镗刀头伸出进行最终精镗，这种方法可消除零件二次装夹产生的误差，并能提高镗孔效率。采用主动测量、刀具自动调整和补偿、机外调刀、强制换刀等技术。镗头刀片采用机夹不重磨硬质合金刀片或涂层刀片。传统珩磨磨料主要有刚玉和SiC，超硬磨料有金刚石和CBN。激光珩磨技术。四、缸盖加工：材料：灰铸铁、合金铸铁、铝合金等。顶置凸轮轴式发动机缸盖上有凸轮轴孔，有的采用双凸轮轴，而且材料为铝合金，加工难度大，精镗缸盖凸轮轴孔时，对夹紧力进行控制，使夹紧力与缸盖装配到缸体上的螺栓紧固力相同，以保证使用时的精度。气缸盖机加工的最大难点是气门座锥面及导管孔的精加工。